專利名稱：用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法。
背景技術(shù)：
在環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮的工業(yè)過程中產(chǎn)生一種化學(xué)耗氧量較高、pH值為10～14的廢堿液，又稱環(huán)己酮皂化廢水，其量大，若直接排放，將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前通行的環(huán)己酮皂化廢水處理工藝為升膜蒸發(fā)，懸浮燃燒。通常，上述皂化廢水濃縮時不加助劑，其濃縮后廢堿液濃度僅為35％～40％，這樣焚燒爐的處理能力大大增強(qiáng)，尤其是擴(kuò)能改造后，廢堿液蒸發(fā)系統(tǒng)的問題更加突出。
針對上述問題，國內(nèi)外進(jìn)行了一些研究。日本專利JP5808366(1983)報道了日本三菱化學(xué)工業(yè)有限公司開發(fā)了一種濃縮助劑。中國專利CN1336331(2002)報道了中國石化股份有限公司巴陵公司開發(fā)了一種蒸發(fā)環(huán)己烷氧化廢堿液的方法，其特征為在進(jìn)入廢堿液蒸發(fā)器的環(huán)己烷氧化廢堿液中加入一種由聚醚類非離子型表面活性劑配成的廢堿液蒸發(fā)助劑或蒸發(fā)促進(jìn)劑。助劑和廢堿液的重量比為1∶3000～1∶70000。21％左右的廢堿液濃縮后含總固形物含量由原來的小于40％提高到45％～50％，操作比較方便。巨化集團(tuán)公司和浙江大學(xué)開發(fā)了一種蒸發(fā)助劑，固形物含量可提高到57％以上。固形物濃度的提高，不但大大增加處理能力，而且能節(jié)省大量燃料油，但容易引起溶解的有機(jī)鹽因嚴(yán)重過飽和而從廢水中大量淀析，形成極細(xì)的結(jié)晶相微粒，從而堵塞管道。因此，需要開發(fā)用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，以利于高濃度有機(jī)廢水的輸送。
常規(guī)皂化廢水的蒸發(fā)工藝存在較嚴(yán)重的問題，一是環(huán)己酮皂化廢水是含有大量有機(jī)鹽的液體，易結(jié)晶析出而沉淀，引起蒸發(fā)器的結(jié)垢和管道堵塞，熱效率明顯下降，嚴(yán)重時造成停車。二是廢水貯槽需保持較高的溫度，耗費(fèi)很多的保溫蒸汽。三是蒸發(fā)濃度控制困難，控制手段少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法。
它包括稀廢水經(jīng)過蒸發(fā)器、閃蒸罐、氣相冷卻器后水蒸氣回到系統(tǒng)；經(jīng)過閃蒸罐的濃廢水進(jìn)入濃廢水槽，然后去噴嘴燃燒。其特征在于在閃蒸罐和濃廢水槽之間依次設(shè)有循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽，循環(huán)冷卻器和循環(huán)槽之間循環(huán)連接，在稀廢水中加入助劑。
本發(fā)明增加助劑加入，有利于提高濃度和防止結(jié)垢。助劑的加入位置選在稀廢水進(jìn)蒸發(fā)器的管道上，通過分布器噴灑，有利于助劑的混合均勻，充分發(fā)揮助劑的作用。
環(huán)己酮皂化廢水經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)后，通過閃蒸罐閃蒸，液相的濃廢水經(jīng)循環(huán)冷卻器快速冷卻，溫度的下降引起溶解度的大幅度下降，溶解的有機(jī)鹽因嚴(yán)重過飽和而從廢水中大量淀析，形成極細(xì)的結(jié)晶相微粒。經(jīng)過循環(huán)泵的運(yùn)行，使液體在高速循環(huán)時產(chǎn)生剪力作用，從而降低粘度，經(jīng)過這種處理的濃廢水可使廢水槽的貯存溫度大幅度下降，減少保溫蒸汽。
經(jīng)過循環(huán)冷卻器處理的皂化廢水加入蒸發(fā)器進(jìn)口，相當(dāng)于借助大量的微小有機(jī)鹽，因難以迅速溶解在廢水中，可作為晶核，讓結(jié)晶在晶核上形成和增長，而不附著在管壁上，可使傳熱面比較清潔。因?yàn)槌恋砗臀酃赴l(fā)生在晶核粒子上，不在傳熱面上。


圖1是用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法的常規(guī)流程示意圖；圖2是用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
所說的循環(huán)冷卻器的換熱面積F為80～120m2，循環(huán)冷卻器出口溫度45-55℃。循環(huán)槽直徑為400～600，高度1500～2500mm。循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽的循環(huán)量5-25m3/h。助劑由非離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、環(huán)烷醇、脂肪醇、酚類化合物、水和含氮和磷的無機(jī)鹽混合配成；助劑中至少有一種非離子型表面活性劑，一種水，一種環(huán)烷醇或脂肪醇；非離子型表面活性劑為聚醚，聚醚由聚醚1和聚醚2組成，陽離子型表面活性劑為含氮和含磷有機(jī)化合物；所說的脂肪醇、環(huán)烷醇、酚類和水的總重量含量為35～65％，其它的配比可用下式表示Fm11.0Fm2aYabWycFm1 為聚醚1Fm2 為聚醚2Ya 為含氮和含磷有機(jī)化合物Wy 為含氮和磷無機(jī)物a，b，c分別為Fm2，Ya，Wy，相對于Fm1的重量比，式中
0.05≤a≤0.3；0≤b≤0.01；0.005≤c≤0.03。
環(huán)己酮工業(yè)皂化廢水在蒸發(fā)器濃縮后，在進(jìn)入濃廢水槽之前，設(shè)置循環(huán)冷卻器。循環(huán)冷卻破晶系統(tǒng)由循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽、循環(huán)泵、調(diào)節(jié)控制組組合而成。蒸發(fā)助劑加入位置在蒸發(fā)器前，位于稀廢水進(jìn)入蒸發(fā)器的管道上，助劑加入管的管徑為稀廢水管徑的10-40％。助劑加入管在稀廢水管上的插入管，設(shè)孔式分布器，呈直角形。分布器的無接口端與流體方向一致，孔的分布方向與流體流動的方向呈90°。孔徑D＝2-4mm，孔間距T＝3D。
某錦綸廠皂化廢水蒸發(fā)工藝，因原蒸發(fā)工藝不佳，蒸發(fā)流量、溫度不穩(wěn)，導(dǎo)致廢水濃度僅能在45％左右，且粘度大，蒸發(fā)器易結(jié)垢，閃蒸塔下料管易堵，廢水焚燒爐運(yùn)行成本很高，為改善焚燒效果及長周期穩(wěn)定運(yùn)行，采用快速冷卻破晶蒸發(fā)工藝，具體流程見圖2主要指標(biāo)循環(huán)冷卻器換熱面積F＝100m2循環(huán)冷卻器出口溫度45-55℃循環(huán)槽φ500×2000mm循環(huán)量5-25m3/h采用上述蒸發(fā)工藝，結(jié)合廢水焚燒爐，組成廢水處理系統(tǒng)。蒸發(fā)濃縮后廢水濃度達(dá)55％以上，懸浮燃燒效果好，爐項(xiàng)出灰達(dá)80％，流動性好，蒸發(fā)器熱效率大幅度提高。
權(quán)利要求
1.一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，它包括稀廢水經(jīng)過蒸發(fā)器、閃蒸罐、氣相冷卻器后水蒸氣回到系統(tǒng)；經(jīng)過閃蒸罐的濃廢水進(jìn)入濃廢水槽，然后去噴嘴燃燒。其特征在于在閃蒸罐和濃廢水槽之間依次設(shè)有循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽，循環(huán)冷卻器和循環(huán)槽之間循環(huán)連接，在稀廢水中加入助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，其特征在于所說的循環(huán)冷卻器的換熱面積F為80～120m2，循環(huán)冷卻器出口溫度45-55℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，其特征在于所說的循環(huán)槽直徑為400～600，高度1500～2500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，其特征在于所說的循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽的循環(huán)量5-25m3/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法，其特征在于所說的助劑由非離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、環(huán)烷醇、脂肪醇、酚類化合物、水和含氮和磷的無機(jī)鹽混合配成；助劑中至少有一種非離子型表面活性劑，一種水，一種環(huán)烷醇或脂肪醇；非離子型表面活性劑為聚醚，聚醚由聚醚1和聚醚2組成，陽離子型表面活性劑為含氮和含磷有機(jī)化合物；所說的脂肪醇、環(huán)烷醇、酚類和水的總重量含量為35～65％，其它的配比可用下式表示Fm11.0Fm2aYabWycFm1 為聚醚1Fm2 為聚醚2Ya 為含氮和含磷有機(jī)化合物Wy 為含氮和磷無機(jī)物a，b，c分別為Fm2，Ya，Wy，相對于Fm1的重量比，式中0.05≤a≤0.3；0≤b≤0.01；0.005≤c≤0.03。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于環(huán)己酮皂化廢水濃縮中的蒸發(fā)方法。它包括稀廢水經(jīng)過蒸發(fā)器、閃蒸罐、氣相冷卻器后水蒸氣回到系統(tǒng)；經(jīng)過閃蒸罐的濃廢水進(jìn)入濃廢水槽，然后去噴嘴燃燒。在閃蒸罐和濃廢水槽之間依次設(shè)有循環(huán)冷卻器、循環(huán)槽，循環(huán)冷卻器和循環(huán)槽之間循環(huán)連接，在稀廢水中加入助劑。環(huán)己酮皂化廢水經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)后，通過閃蒸罐閃蒸，液相的濃廢水經(jīng)循環(huán)冷卻器快速冷卻，溫度的下降引起溶解度的大幅度下降，溶解的有機(jī)鹽因嚴(yán)重過飽和而從廢水中大量淀析，形成極細(xì)的結(jié)晶相微粒。經(jīng)過循環(huán)泵的運(yùn)行，使液體在高速循環(huán)時產(chǎn)生剪力作用，從而降低粘度，經(jīng)過這種處理的濃廢水可使廢水槽的貯存溫度大幅度下降，減少保溫蒸汽。
文檔編號C02F1/04GK1415554SQ0215466
公開日2003年5月7日 申請日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者謝方友, 劉建青, 王峰濤, 朱明喬, 戎建軍, 張家森, 陳幼堅(jiān) 申請人:巨化集團(tuán)公司, 浙江大學(xué)